太阳能电池工艺

近年来，太阳能电池片生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，

使光伏发电的应用日益普及并迅猛发展，逐渐成为电力供应的重要来源。太阳能电池片是一

种能量转换的光电元件，它可以在太阳光的照射下，把光的能量转换成电能，从而实现光

伏发电。生产电池片的工艺比较复杂，一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、去磷硅玻

璃、等离子刻蚀、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结和检测分装等主要步骤。本文介绍的是晶硅

太阳能电池片生产的一般工艺与设备。 

一、硅片检测 硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转

换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行

在线测量，这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N 型和微裂纹等。该

组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。其中，光伏硅片检测仪对硅

片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数；微裂纹检测模块用来

检测硅片的内部微裂纹；另外还有两个检测模组，其中一个在线测试模组§主要测试硅片体

电阻率和硅片类型，另一个模块用于检测硅片的少子寿命。在进行少子寿命和电阻率检测之

前，需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测，并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自

动装片和卸片，并且能够将不合格品放到固定位置，从而提高检测精度和效率。 

二、表面制绒 单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几

百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，

提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液，可用的碱有

氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为 1%的氢氧化钠稀溶液

来制备绒面硅，腐蚀温度为 70-85

℃。为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量添加醇类如

乙醇和异丙醇等作为络合剂，以加快硅的腐蚀。制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，

用碱性或酸性腐蚀液蚀去约 20～25μm，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。经过表面准

备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。 

三、扩散制结 太阳能电池需要一个大面积的 PN 结以实现光能到电能的转换，而扩散炉

即为制造太阳能电池 PN 结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉

体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把 P 型硅片放

在管式扩散炉的石英容器内，在 850---900 摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，

通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面

层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了 N 型半导体和 P 型半导体的

交界面，也就是 PN 结。这种方法制出的 PN 结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,